《最新束永前ngs肺癌临床应用束永前ws-PPT文档.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新束永前ngs肺癌临床应用束永前ws-PPT文档.ppt(51页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 高通量测序技术的发展及研究报道 高通量测序技术在肿瘤临床的应用 1 目录 Table of Contents 2 DNA测序技术的演化和爆发性增长 DNA Sequencing Technology has Grown Rapidly and Exponentially 3 一代 二代 三代 Sequencing Gets Cheaper and Faster 单人全基因组测序成本(美金): HGP:$3 Billion 2004:$30,000,000 2008:$100,000 2010:$10,000 2011:$4,000 2014:$1,000 ?: $100 测序成本迅速下降,超
2、过了摩尔定律 Cost is Decreasing Exponentially, Beating Moores Law 4 5 2013年NEJM发表的临床文献,43%运用高通量技术 目前高通量测序大量应用于国内外临床癌症研究 21世纪的癌症分型需要病理和分子联合进行 ASCO 2014, Chicago, Dr. M Stratton (英国首相医学顾问) 6 在不同病理类型中,肺癌驱动基因突变谱存在明显的差异 NSCLC腺癌基因突变谱:亚洲研究 与欧美人群不同,EGFR依然是亚裔腺癌最常见的驱动基因 Koh Y, et al. 2013 ASCO Abstract 7572. Wu YL,
3、 et al. 2011. 140例日本肺腺癌370例中国肺腺癌 BRAF M+ 2% PI3K M+ 4% C-MET Amp 5$ PTENM+ 6% EML4-ALK 7% KRAS 7% EGFR M+ 40% 未知 29% KRAS 17.6% EGFR 43% PIK3CA 14.1% MLH1 4.9% STK11 6.3% CTNNB1 5.6% GNAS 0.7% PTPN11 0.7% VHL1 1.4% SMAD4 1.4% 早期肺腺癌中EGFR突变率和晚期相似 Zhang X, et al. 2013 ASCO Abstract 1547. Yang PC, et al
4、. 2012 ASCO Abstract 1534. 2013 ASCO 早期NSCLC ICAN EGFR突变状态 (%) 2012 ASCO 晚期NSCLC PIONEER EGFR突变状态 (%) 8023:NTRK1基因融合作为肺癌新的癌基因靶点 结论 -在肺腺癌中通过NGS/FISH发现了一种新的癌基因NTRK1融合 -需要开展更多研究以明确NTRK1融合在肺癌中的发生率和特征 -该研究提示需要在NTRK1融合阳性患者中开展前瞻性Trk抑制剂的临床研究 35例泛阴性 (EGFR, KRAS, ALK, ROS1) 肺腺癌样本 新的Break-Apart FISH检测 第2代测序技术
5、(CLIA认证实验室) 对表现为新NTRK1 基因融合的细胞进行 转录及药理抑制分析56 例泛阴性 (EGFR, KRAS, ALK, ROS1, RET) 肺腺癌样本 Doebele RC, et al. 2013 ASCO Abstract 8023. 3/91 (3.3%) 肺鳞癌驱动基因突变研究 71肺鳞癌病人标本 NGS和定量PCR检测突变和基因扩增 基因名称突变频率 TP5359.2% PI3KCA19.7% FGFR21.4 % HRAS2.8% APC 1.4% KRAS1.4% MET1.4% EGFR4.2% AKT11.4% PTEN1.4% SMAD41.4% KIF5
6、B-RET1.4% FGFR31.4% 基因名称变异类型频率 CDKN2A缺失/突变/甲基化72% PI3KCA突变16% PTEN突变/缺失15% FGFR1扩增15% EGFR扩增9% PDGFRA扩增/突变9% CCND1扩增8% DDR2突变4% BRAF突变4% ERBB2扩增4% FGFR2突变3% Koh Y, et al. 2013 ASCO Abstract 7572. Govindan R, et al. 2012 ASCO Abstract 7006. 2013 ASCO 178例肺鳞癌标本 127例(75%)患者确认潜在治疗靶点 检测基因拷贝数,外显子突变,mRNA表达
7、 和启动子甲基化 2012 ASCO 40.9% 的鳞癌患者存在联合基因突变, 表明了鳞癌患者基因型的复杂性 11 NSCLC中FGFR1基因拷贝数增加 475例已行手 术切除的I-III期 NSCLC l多因素分析,在校正吸烟、性别和肿瘤大小后,伴FGFR1基因扩增的I/II期肺鳞癌患者 的OS显著长于FGFR1未扩增的患者(HR=0.26; 95% CI: 0.08-0.84, P=0.02) l18%的脑转移出现FGFR1拷贝数增加,而相应原发部位无增加 Tang XM, et al, et al. 2013 ASCO Abstract 7552. FISH 3(75); Adapted
8、 from Sequist LV, et al. 2012 ASCO. cMET/ErbB3激活和过表达 在EGFR-TKI 耐药过程中的作用 NSCLC (N=44) EGFR-TKI治疗 收集细针穿刺或 胸腔积液样本 评估EGFR和其他受体酪氨酸激酶 (RTKs 如 ErbB2, ErbB3, cMET, IGF1R, ALK等), 和 下游AKT和MAPK通路蛋白的表达和激活 研究目的: 1) 根据RTKs和通路蛋白的表达/激活比较ORR 2) 评价EGFR-TKI治疗期间RTK和通路蛋白的调节 3) 在接受EGFR-TKI治疗的患者中,评估EGFR基因突变的激活和RTK激活的相关性 R
9、TK=络氨酸激酶 E/M-指数E/M-指数 (n)/8个月)的患者 结论: cMET和ErbB3在NSCLC患者对EGFR-TKI产生耐药过程中具有重要作用 E/M指数及其活化可作为选择EGFR抑制剂和cMET抑制剂的预测标志物, 但还需要前瞻性临床研究的验证 Ahn MJ, et al. 2013 ASCO Abstract 11113. NGS发现NSCLC靶向治疗新的合并突变 在人类H3255NSCLC细胞株 (携带EGFR L858R,但无BRAF V600E,对厄洛替尼敏感 )中, BRAF V600E的过表达会导致耐药性的产生 BRAF V600E介导的厄洛替尼耐药可通过BRAF抑
10、制剂Vemurafenib逆转 结论: EGFR突变NSCLC可包含额外BRAF致癌驱动突变且在治疗前发生率低 EGFR TKI治疗可以导致BRAF V600E表达肿瘤细胞扩增,产生获得性 EGFR TKI耐药,而BRAF抑制剂治疗后可逆转 突变率 治疗前EGFRL858R95% BRAF V600E6% 获得耐药性后EGFR T790M14% BRAF V600E60% 10倍 Blakely CB, et al. 2013 ASCO Abstract 11004. 收集EGFR-TKI治疗前及EGFR-TKI耐药后的FFPE标本,使用Illumina HiSeq2000 进行398个肿瘤相
11、关基因的外显子测序 伴T790M突变的EGFR突变型NSCLC患者 中 ROR1 mRNA表达(来自EURTAC研究) 入组EURTAC研究中的95例患者:65%伴有治疗前T790M突变,评估45例患者 的ROR1表达与治疗和生存的关系 厄洛替尼组 (n=24) 化疗组 (n=21) 同时伴T790M突变、接受 厄洛替尼治疗的患者(n=15) ROR1 高表达 ROR1 低/中表达 ROR1 高表达 ROR1 低/中表达 ROR1 高表达 ROR1 低/中表达 中位PFS,月5.811.895.62.710.8 P值0.0330.0174 结论: 高ROR1表达显著限制伴T790M突变患者的P
12、FS ROR1导向治疗可提高厄洛替尼治疗伴ROR1过表达的EGFR突变型NSCLC患 者的疗效 *仅在低ROR1表达者中有效 Karachaliou N, et al. 2013 ASCO Abstract 11027. 23 EGFR-TKI 获得性耐药的综合基因组分析 从11例EGFR突变NSCLC患者中获取厄洛替尼敏感性和耐药性肿瘤的FFPE活检标本 从所有肿瘤和相应正常组织标本中提取DNA,进行全外显子组测序 从所有肿瘤标本中提取RNA,进行全转录组测序 已知耐药驱动基因 包括MET和AXL NSCLC中再突变 包括ALK, STK11 已确定的胚胎干细胞标签的 组成成分 包括Nano
13、g, Oct4, Sox2, c-Myc 靶点 神经元谱系特异性调节因子 包括NTRK3, NRCAM, ALK, LRP4 上调基因 天然免疫和获得性免疫的组 成成分 包括HLA-A, -B, DQ, CD40 调控生存信号转导通路的磷 酸酶 包括PTEN, PTPRD 促凋亡成分 包括BNIP3L, IKIP 下调基因 Weissman JS, et al. 2013 ASCO Abstract 11010. 第三代EGFRTKI已经初步确立了临床疗效 靶病灶自基线最大变化(%) (T790M+可评估患者,扩大队列 N=107) ORR=64% (69/107) DCR(CR+PR+SD)
14、=94%(101/107) 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 20mg QD 40mg QD 80mg QD 160mg QD 240mg QD Janne PA, et al. 2014 ASCO Abstract 8009. 通过NGS发现C797S突变为AZD9291的获得性耐药突变 Thress et al, Nat Med. 2015, doi:10.1038/dm.3854 通过全外显子和转录组测序对厄洛替尼获得性 耐药的EGFR突变NSCLC的肿瘤标本进行完整基因组分析 本研究: 证实了完整基因组分子测序在接受靶向治疗的NSCLC患者的临床管理中 具可行性
15、和实用性 发现了NSCLC患者中厄洛替尼获得性耐药的已知和新的分子生物标志物 揭示了在NSCLC患者中调控干细胞和神经元表型以及免疫逃逸的遗传事 件在厄洛替尼获得性耐药中具重要作用,而这一作用以往却被忽略了 使我们深入了解了NSCLC中逃逸EGFR癌基因抑制的分子发病机制 Weissman JS, et al. 2013 ASCO Abstract 11010. 耐药驱动基因研究小结 耐药后驱动基因图谱发生了变化,且这种变化在靶向治疗的同时不断 演变 更多的实验认为这种变化是靶向治疗后基因筛选的结果 耐药后再次活检是明确新的致癌驱动基因的有效方法 更多针对获得性耐药的药物正在研发中 NGS的临
16、床应用探索仍在继续 -2015 ASCO最新报道 28 世和基因版权所有 EGFR 信号通路(红色为世和检测的重要节点基因) EGFR 为肺癌最主要用药基因 常见突变集中于18,19,20, 21外显子;但突变类型多变, 包括点突变,缺失,插入,拷 贝数变化。这些对用药都有极 其重要意义 传统热点检测只能检测一种突 变类型如点突变,往往漏掉许 多重要信息 基因上下游综合信号通路分析 也至关重要,如RAS-RAF- MEK-ERK及PI3K-AKT等 NGS与肺癌 EGFR专题 29 30 EGFR少见突变研究进展 Unusual mutation of EGFR EGFR基因常见激活突变21外
17、显子L858R、19外显子非移码插入突变目前检测较多 1821外显子其他敏感突变如G719Xaa、L861Q、S768I目前检测较少 最新大样本研究结果显示,在3项肺癌临床实验600例肺癌患者中,12%(75/600 )肺癌患者携带1821外显子少见突变(如G719Xaa、L861Q、S768I),并根据突 变情况分成三组,给予阿法替尼给药治疗。 第一组:1821外显子少见点突变 第二组:单独T790M突变或者T790M突变与其它突变共存 第三组: EGFR基因20外显子插入突变 分组Group1Group2Group3 ORR71.1%14.3%8.7% MPFS10.7month2.9mo
18、nth2.7month MOS19.4month14.9month9.2month James C-H Yang et al. Lancet oncology 2015 发现耐药机制 Reveal Drug Resistance 耐药机制突变所占比例临床意义及治疗方案选择 EGFR基因 T790M突变50% 一代EGFR TKI抗药,二代TKI如阿法替尼仍部分有效,三 代针对此突变的TKI如AZD9291高度有效 EGFR基因20外显子非移码插入突变4-9.2%一代、二代EGFR TKI均可能抗药 ALK基因融合3%-7%ALK TKI如克唑替尼、色瑞替尼有效;一代EGFR TKI抗药 ALK
19、基因融合并携带特定点突变未统计 一代ALK TKI如克唑替尼可能抗药; 二代ALK TKI如色瑞替尼部分有效 BRAF基因V600E激活突变1%-2% 一代EGFR TKI抗药; BRAF抑制剂如威罗菲尼、达拉菲尼可能有效 BRAF基因15外显子其他激活突变1%-4%一代EGFR TKI可能抗药 HER2基因20外显子非移码插入突变2%-4% 一代EGFR TKI可能抗药,二代TKI如阿法替尼仍有效 HER2单抗如赫塞汀可能有效 KRAS基因2、3、4外显子激活突变15%-25%一代EGFR TKI抗药;MEK抑制剂可能有效 MEK1基因特定激活突变1%一代EGFR TKI抗药;MEK抑制剂可
20、能有效 MET/HGFR基因扩增5%-20%一代EGFR TKI抗药;MET抑制剂如克唑替尼可能有效 NRAS基因2、3外显子激活突变1%一代EGFR TKI抗药;MEK抑制剂可能有效 PIK3CA基因9、20外显子激活突变5%一代EGFR TKI抗药;MTOR抑制剂如伊维莫司可能有效 PTEN基因截短失活突变如R233*4%-8%一代EGFR TKI抗药;MTOR抑制剂如伊维莫司可能有效 ROS1基因融合2%ROS1 TKI如克唑替尼有效;一代EGFR TKI可能抗药 发现耐药机制实现个体化治疗,真正做到“对症下药 耐药机制也是临床科研领域的热门领域,高分值科研成果 31 2015年ASCO
21、会议报道EGFR-TKIs新耐药机制 32 2015年ASCO会议报道了肺癌两种驱动突变,同时也是EGFR-TKIs耐药机制: MET基因14外显子缺失和NF1基因失活突变 突变MET基因14外显子缺失NF1基因失活突变 突变解释 MET基因14外显子缺失引起MET蛋白与c -CBL结合能力缺失,抑制c-CBL对MET 的泛素化,抑制MET蛋白溶酶体降解途 径,导致MET蛋白水平升高。 NF1基因介导KRAS-GTP向KRAS-GDP 转化过程,NF1失活导致其对KRAS抑制 活性缺失,KRAS持续激活下游信号通路 用药相关 EGFR-TKIs耐药 MET抑制剂如克唑替尼可能有效 EGFR-T
22、KIs耐药 MEK抑制剂可能有效 突变特点 全新的突变类型剪切突变 (常见突变类型包括拷贝数变化、碱基置 换突变、缺失突变、插入突变、染色体断 裂重排) 无突变热点抑癌基因失活 (肿瘤中原癌基因突变主要集中在结构域 、结合位点等热点位点,抑癌基因不存在 突变热点,全基因各区域均可能发生失活 突变) 检测方法高通量测序或PCR方法高通量测序 P. Paik et al. 2015 ASCO Abstract 8021; PA. Redig et al. 2015 ASCO Abstract 80222. 总结 随着研究的深入,我们不断发现新的肺癌驱动基因,不断完善肺癌的 驱动基因谱,并研发新的靶
23、向治疗药物 EGFR基因是突变概率最大、最多病人治疗获益的靶点,尤其是在亚 裔患者,除了常见位点,携带少见EGFR突变,通过NGS检测出来仍然 能通过靶向药物获益 由于原发或继发性耐药的发生,未来驱动基因的检测决不是一次性就 可解决的问题,需要伴随治疗过程进行动态的检测 测序技术的不断发展优化是未来根据驱动基因选择靶点治疗的技术保 证,是个体化治疗的基础 高通量测序技术的发展及研究报道 高通量测序技术在肿瘤临床的应用 2 目录 Table of Contents 34 精准医学时代的到来 肺癌精准医学是精确诊断与靶向治疗的结合 精确诊断 靶向治疗 分子靶点药物 EGFR 吉非替尼、厄洛替尼、埃
24、克替尼、 阿法替尼、CO-1686, AZD9291 ALK克唑替尼、Alectinib Met Tivantinib(ARQ197), Onartuzumab(MetMab) Cabozantinib(XL184) FGFR1Nintedanib, XL999 HER-2阿法替尼 RET/ROS融合基因克唑替尼, AP 26113, ASP 3026 RAS/MAPK通路 Trametinib(GSK1120212), Pimastertib,Refametinib, TAK733 PI3K/PTEN/AKTBEZ235, XL-765 PD-1/PDL-1Nivolumab,MPDL328
25、0A HSP 90 Ganetespib 未来5年内靶向临床药物的选择将会有一个爆炸性的增长 Explosive Growth for Targets Therapies Expected in Next 5 Years FDA 统计于2012年 37 肺癌临床药物及治疗 Targeted Therapies in Lung Cancer 38 英文药名中文药名药敏基因备注 Bevacizumab贝伐单抗VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3等- Erlotinib特罗凯 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 一代
26、TKI Gefitinib易瑞沙 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 一代TKI Icotinib埃克替尼 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 一代TKI Cetuximab西妥昔单抗 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 贵,T790M突变可用 Crizotonib克唑替尼 EML4-ALK融合,ALK扩增,ROS1,MET等贵,一代ALK抑制剂 肺癌靶向药物极多且选择
27、逻辑复杂,目前在国内上市的肺癌药物有以下六种 此外肺癌还有20款以上药物在国外上市或处于临床实验中,包括AZD9291、CO1686等 肺癌临床药物及治疗 Targeted Therapies in Lung Cancer 英文药名中文药名药敏基因备注 Ramucirumab雷莫卢单抗VEGFR2贵,国外上市 Afatinib阿法替尼 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 贵,国外上市 但一代TKI耐药可用 Nimotuzumab尼妥珠单抗 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,AL
28、K, ROS1, ERBB2等 国外上市 T790M耐药后可用 Panitumumab帕妥珠单抗 EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 国外上市 T790M耐药后可用 Ceritinib色瑞替尼 EML4-ALK融合,ALK扩增,ROS1,MET等 国外上市 克唑替尼耐药后可用 Alectinib- EML4-ALK融合,ALK扩增,ROS1,MET等 国外上市,脑转移可用 克唑替尼耐药后可用 AZD9291- EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等
29、 未上市 T790M突变可用 CO-1686- EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 未上市 T790M突变可用 AUY922- EGFR, KRAS, NRAS, BRAF, PI3K,PTEN,MET,ALK, ROS1, ERBB2等 未上市 20外显子耐药插入可用 肺癌靶向药物还有20款以上药物在国外上市或处于临床实验阶段,包括AZD9291、CO1686等 39 目前靶向治疗现状 (I/IV) 癌种 部分关联基因突变靶向药物 EGFRExons 1821Erlotinib/gefitinib 肺癌 EML4AL
30、KFusion product PF02341066 ALK/c Met inhibitor XRCC25 SNPs Response to platinum agents ERCC1mRNA expression RRMImRNA expression 40 现国内常见检测位点,一般为几个基因,几个位点 目前靶向治疗现状 (II/IV) 41 信号通路复杂性决定了:一代桑格测序采用的一个或几个基因检测不能准确的指导用药 目前靶向治疗现状 (III/IV) 42 美国麻省综合医院现采 用的癌症检测包括236 个基因的全长测序 德州MD Anderson Cancer Center 正在研发 的
31、检测包括近400基因 如果要准确进行个性化用药,我们需要了解癌症突变全景 相关基因: 包括信号通路上下游基因、 同一基因家族基因等 目前靶向治疗现状 (IV/IV) 43 基因的突变类型多种多样, 单位点检测漏掉大量信息 突变类型现常用检测方法 单碱基突变 (KRAS G12D) PCR+桑格测序 小范围碱基缺失/插入 (KIT V559del) PCR+桑格测序 大范围碱基缺失/插入 ( EGFR 19外显子) ARMS PCR 基因扩增/表达变化 ( ERBB2/HER2 扩增) 荧光定量PCR, FISH 基因融合 (EML4-ALK融合) FISH 高通量测序可以一次检测 上面列举的所
32、有突变类型 人类基因组结构变化示图: 基因突变类型多种多样 通过临床新一代测序技术(NGS)揭示 基因变异高检出率以指导肺癌的靶向治疗 386个肺癌FFPE标本,95%为NSCLC (367/386) 通过NGS为基础的诊断性检验方法来描绘基因变异图谱 -检测182个癌症相关基因的3320个外显子 -检测肿瘤中重排频率较高的14个基因的37个内含子 结果: 确认1205个基因改变,平均每个肿瘤3.31个改变 (0-10) 85%(310) 标本包含1个可作为靶点的基因改变* ,平均每个标本1.79个 (0-6) 在68% (248)的肿瘤中,至少1个检测到的基因变异会被目前“热点”检测* *所
33、遗漏 Ali SM, et al. 2013 ASCO Abstract 8020. *可作为靶点的基因改变定义为具有相应的靶向抗肿瘤药物或能够在临床研究中加以评价的基因靶点改变 * * 热点检测包括EGFR, KRAS 和EML4: ALK 等 通过临床新一代测序(NGS)揭示 基因变异高发生率以指导肺癌的靶向治疗:结果 GeneAlterations(percent) EGFR6.7 ERBB21.3 EGFR FamilyEstimated 8% STK1111 PI3KCA10 NF16 AKT1/2/34 PTEN4 mTOR /PI3K pathwayEstimated 30% B
34、RAF2 c-KIT1 PTCH1/SMO/SUFU1 结论: 该研究发现了通过热点检测所无法检测到的一系列基因变异,可显 著提高驱动基因的检出率,指导靶向治疗决策 Ali SM, et al. 2013 ASCO Abstract 8020. actionable genomic alterations (GA) in lung cancer (LC) 基因检测改变了我们的临床实践 NGS临床应用病例介绍 47 病史简介 Case Studies 患者,男,68岁 2010-9-10检查胸部CT示:右肺上叶占位,右肺上叶类圆型小结节,大 小约2.32.2cm,于外院全麻下行右肺叶切除术 术后
35、病理示:腺癌。乳头状及腺泡样混合亚型,中分化,侵脏层胸膜 基因检测: EGFR:19号外显子,15bp碱基缺失;20号外显子,见同义突变Q787Q ;18、21外显子未见突变 KRAS基因:2号外显子第12、13密码子均为野生型;3号外显子第61密 码子为野生型 48 治疗经过 (I/II) Treatment 2010-10起予“培美曲塞+卡铂”方案辅助化疗4周期 2011-03于华山医院予局部放疗 2012-11至2013-05予CIK细胞治疗5次 2013-08-07病情进展开始口服特罗凯,两肺结节明显变少变小 2014-03-01、03-22予“培美曲塞” 化疗2周期因反应较大终止 2014-06-03于101医院予生物治疗 2014-08-27起予“培美曲塞+卡铂”方案化疗6周期 2015-01-09予“培美曲塞” 化疗 49 治疗经过(II/II) Treatment 2015-03-23为进一步治疗入住我科,进行测序后使用AZD9291,目前病人情况良好 二代高通量测序结果: EGFR基因:第21外显子 N826S突变。此突变为罕见 突变,文献较少,但有病例 报道过使用一代TKI抗药; 二代如阿法替尼、三代如 AZD9291或CO-1686可能 有效 50 51 谢谢!
链接地址:https://www.31doc.com/p-1926976.html